在 8 月 12 日歐洲上空的日全食期間,科學家們旨在研究一個長久以來的謎團:太陽外層大氣(日冕)為何遠比其可見表面來得熱。要捕捉到所需的數據,意味著必須在正確的時間出現在正確的地點。

來自 NASA 詹森太空中心的飛行員駕駛 WB-57F 高空研究飛機,從休士頓的艾靈頓機場飛往冰島,以此作為飛越全食帶的基地,為科學家提供更清晰的太陽日冕觀測視角。

日全食提供了一個獨特的機會來研究日冕,因為月球暫時遮擋了太陽明亮的可見表面,從而顯露其較暗的外層大氣。在此短暫窗口期間收集的觀測數據,有助於科學家更好地理解能量和物質如何在日冕中移動並遠離太陽,從而增進我們對太空天氣的理解。

在約 50,000 英尺的高度,WB-57F 飛越了大多數可能干擾地面觀測的雲層、塵埃和水蒸氣。這個高度減少了 атмосферное(大氣的)干擾,同時也讓科學儀器能夠觀測在地球大氣較低層大部分會被吸收的紅外線波長。

捕捉這些觀測數據需要科學家與飛行機組人員之間進行仔細協調。任務之前,團隊計算了當月球陰影橫跨北大西洋時,飛機需要處於何處。

「執行像這樣的任務需要一個龐大的團隊。從科學團隊設定需求開始,然後我們在任務前的幾個月裡與他們密切合作,」NASA WB-57F 飛行員 Tom Parent 表示。「我們非常依賴維護團隊來維護、準備、裝載儀器到飛機上並進行飛行測試。要讓像這樣的飛機升空成像並達成這些目標,是一項巨大的團隊努力。」

在全食期間,NASA WB-57F 飛行員 John Gustine 將飛機定位在日食路徑上,以最大化在月球陰影中的時間,並為科學家提供盡可能多的數據收集機會。

在後座,NASA WB-57F 的感測器設備操作員 Cary Klemm 控制著相機系統,調整對焦和曝光時間,同時追蹤全食期間感興趣的特徵。

隨著相機在短暫的窗口期間捕捉觀測數據,每一秒都至關重要。

「每一張影像都是另一塊可能揭示太陽新資訊的數據片段,」Klemm 說。

科學家從這些觀測中學到的東西,遠遠超出了日食本身。太陽的日冕由受磁場塑造的電漿組成,而宇宙中的許多相同物理過程也會在其他地方發生。

「NASA WB-57F 的高空飛行獨特能力,在提供日食期間寶貴波長數據方面確實至關重要,而這次日食的路徑主要橫跨海洋,且該區域雲層普遍存在,」西南研究所(Southwest Research Institute)的首席研究員 Amir Caspi 表示。「沒有這個平台,以及所有地面、空中和科學機組人員的辛勤付出,我們不可能取得這項成功。」

飛行期間收集的數據將為科學家提供另一個機會,來研究太陽以及影響地球周圍太空環境的過程。